package com.wuyong.chapter8;

/**
 * 最大堆实现
 *
 * @param <E>
 */
public class MaxHeap<E extends Comparable<E>> {

    private Array<E> data;

    public void MaxHeap() {
        data = new Array<>();
    }

    public void MaxHeap(int capacity) {
        data = new Array<>(capacity);
    }
    public void MaxHeap(E[] arr){
        heapify(arr);

    }
    public int size() {
        return data.getSize();
    }

    public boolean isEmpty() {
        return data.isEmpty();
    }

    //返回完全二叉树的数组表示中，一个索引所表示的元素的父亲节点索引
    private int parent(int index) {
        if (index == 0)
            throw new IllegalArgumentException("index - 0 doesnt have parent");
        return (index - 1) / 2;
    }

    //返回完全二叉树的数组表示中，一个索引所表示的元素的左孩子节点索引
    private int leftChild(int index) {
        return index * 2 + 1;
    }

    //返回完全二叉树的数组表示中，一个索引所表示的元素的右孩子节点索引
    private int rightChild(int index) {
        return index * 2 + 2;
    }

    //向堆中添加元素
    public void add(E e) {
        data.addLast(e);
        siftUp(data.getSize() - 1);
    }

    //查找比父亲节点小的位置交换
    private void siftUp(int k) {
        while (k > 0 && data.get(parent(k)).compareTo(data.get(k)) < 0) {
            data.swap(k, parent(k));
            k = parent(k);
        }
    }

    public E findMax() {
        if (data.getSize() == 0)
            throw new IllegalArgumentException("Heaps is empty");
        return data.get(0);
    }

    //取出堆中最大元素
    public E extractMax() {
        E e = findMax();
        data.set(0, data.get(size() - 1));
        data.remove(size() - 1);
        siftDown(0);
        return e;
    }

    private void siftDown(int k) {
        while (leftChild(k) < data.getSize()) {
            int j = leftChild(k);
            if (j + 1 < data.getSize() &&
                    data.get(j + 1).compareTo(data.get(j)) > 0) {
                j = rightChild(k);
                //data[j] 是leftChild和rightChild中的最大值
            }
            if (data.get(k).compareTo(data.get(j)) >= 0)
                break;
            data.swap(k, j);
            k = j;
        }
    }

    //取出堆中最大元素，替换成元素E
    public E replace(E e) {
        E ret = findMax();
        data.set(0, e);
        siftDown(0);
        return ret;

    }
    //将数组变成堆
    private void heapify(E[] arr) {
        data = new Array<>(arr);

        for (int i = parent(arr.length - 1); i >= 0; i--){
            siftDown(i);
        }

    }


}
